Новая технология превращения солнечного света в электрический ток - использование золотых наночастиц

Превращение солнечного света в электроэнергию - задача далеко не новая, но множество исследователей и ученых продолжают поиски в этой области, направленные на увеличение коэффициента преобразования. Во время одного из исследований, проводимых учеными из университета Пенсильвании, в качестве побочного эффекта был открыт совершенно новый принцип преобразования светового излучения в электрический ток. Использование этого метода может привести к возможности разработки и изготовления микроминиатюрных молекулярных электронных схем, самостоятельно получающих электропитание от солнечного света.

Исследователи, под руководством профессора Доуна Боннела (Dawn Bonnell), разместили светочувствительные золотые наночастицы на стеклянной подложке, минимизируя расстояние между наночастицами. Световое излучение, попадающее на поверхность наночастиц, возбуждало свободные электроны, которые создавали на поверхности золота области, называемые плазмонами. Дальнейшее поглощение света производилось не поверхностью золота, а поверхностью, сформированной плазмонами, что увеличило эффективность поглощения света от четырех до двадцати раз.

Количество, размеры и расстояния между золотыми наночастицами как раз и определяли эффективность преобразования. Оптимизируя этот набор параметров, по заявлению исследователей, можно создать высокоэффективные фотогальванические элементы, намного превосходящие по характеристикам все ныне существующие. По словам профессора Боннела, такой эффективный элемент может выработать 1 Ватт электроэнергии, имея толщину человеческого волоса и длину в 3 сантиметра.

Помимо создания эффективных солнечных батарей, сделанное открытие может быть использовано для создания устройств хранения данных совершенно нового типа, использующих для кодирования битов информации фотогальванический кругооборот вместо электрического тока или напряжения.

Эти исследования, результаты которых были опубликованы в последнем выпуске журнала ACS Nano, были проведены при поддержке и финансировании Национального научного фонда, Министерства энергетики США и других организаций.

Источник: www.gizmag.com